(57)【要約】【課題】繰り返し使用しても画像コントラストが低下しない、耐久性に優れた安価な画像表示用パネル、それに用いる粒子群の組合せ決定方法及び画像表示装置を提供する。【解決手段】少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板１、２間の密閉された空間内に、少なくとも２種以上の粒子群３を封入し、基板空間に付与される電界によって、粒子群に電界を与えて、粒子群を移動させて画像を表示する画像表示用パネルにおいて、少なくとも２種以上の粒子群３に含まれる光学的反射率の異なる２種類の粒子群の組合せとして、ブローオフ法にて測定した場合の帯電特性においてその表面電荷密度で示される帯電量の差が１０〜７０μＣ／ｍ２である粒子群の組合せを用いる。また、ブローオフ法により各粒子群の帯電特性を測定する際、被測定粒子群を安定に帯電させる傾向の強い同一のキャリア粒子を用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間の密閉された空間内に、少なくとも２種以上の粒子群を封入し、基板空間に付与される電界によって、粒子群に電界を与えて、粒子群を移動させて画像を表示する画像表示用パネルにおいて、少なくとも２種以上の粒子群に含まれる光学的反射率の異なる２種類の粒子群の組合せとして、ブローオフ法にて測定した場合の帯電特性においてその表面電荷密度で示される帯電量の差が１０〜７０μＣ／ｍ２である粒子群の組合せを用いることを特徴とする画像表示用パネル。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示用パネルにおいて、２種類の粒子群の組合せを決めるために、ブローオフ法により各粒子群の帯電特性を測定する際、被測定粒子群を安定に帯電させる傾向の強い同一のキャリア粒子を用いて測定することを特徴とする画像表示用パネルにおける粒子群の組合せ決定方法。
【請求項３】
キャリア粒子として、樹脂コートされていないキャリア粒子を用いたことを特徴とする請求項２に記載の画像表示用パネルにおける粒子群の組合せ決定方法。
【請求項４】
キャリア粒子として、被測定粒子群を負の帯電極性に帯電させる傾向の強いキャリア粒子を用いたことを特徴とする請求項３に記載の画像表示用パネルにおける粒子群の組合せ決定方法。
【請求項５】
キャリア粒子として、鉄粉系のキャリア粒子を用いたことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像表示用パネルにおける粒子群の組合せ決定方法。
【請求項６】
キャリア粒子として、フェライト系のキャリア粒子を用いたことを特徴とする請求項２または３に記載の画像表示用パネルにおける粒子群の組合せ決定方法。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれか１項に記載の画像表示用パネルにおける粒子群の組合せ決定方法により決定された２種類の粒子群を少なくとも利用して構成された、請求項１に記載の画像表示用パネルを搭載したことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間の密閉された空間内に、少なくとも２種以上の粒子群を封入し、基板空間に付与される電界によって、粒子群に電界を与えて、粒子群を移動させて画像を表示する画像表示用パネル、それに用いる画像表示用パネルにおける粒子群の組合せ決定方法、及び、その画像表示用パネルを備えた画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶（ＬＣＤ）に代わる画像表示装置として、電気泳動方式、エレクトロクロミック方式、サーマル方式、２色粒子回転方式等の技術を用いた画像表示装置が提案されている。
【０００３】
これら従来技術は、ＬＣＤと比較すると、通常の印刷物に近い広い視野角が得られる、消費電力が小さい、メモリー機能を有している等のメリットがあることから、次世代の安価な画像表示装置に使用可能な技術として考えられており、携帯端末用画像表示、電子ペーパー等への展開が期待されている。特に最近では、分散粒子と着色溶液から成る分散液をマイクロカプセル化し、これを対向する基板間に配置して成る電気泳動方式が提案され、期待が寄せられている。
【０００４】
しかしながら、電気泳動方式では、液中を粒子が泳動するために液の粘性抵抗により応答速度が遅くなるという問題がある。さらに、低比重の溶液中に酸化チタン等の高比重の粒子を分散させているため沈降しやすくなっており、分散状態の安定性維持が難しく、画像繰り返し安定性に欠けるという問題を抱えている。また、マイクロカプセル化にしても、セルサイズをマイクロカプセルレベルにして、見かけ上、上述した欠点が現れにくくしているだけであって、本質的な問題は何ら解決されていない。
【０００５】
一方、溶液中での挙動を利用する電気泳動方式に対し、溶液を使わず、導電性粒子と電荷輸送層とを基板の一部に組み入れる方式も提案され始めている（例えば、非特許文献１参照）。しかし、電荷輸送層、さらには電荷発生層を配置するために構造が複雑化するとともに、導電性粒子に電荷を一定に注入することは難しいため、安定性に欠けるという問題もある。
【０００６】
上述した種々の問題を解決するための一方法として、少なくとも一方が透明な対向する基板間に粒子群を封入し、粒子群に電界を与えて、粒子を移動させて画像を表示する画像表示装置が知られている。
【非特許文献１】趙  国来、外３名、“新しいトナーディスプレイデバイス（Ｉ）”、１９９９年７月２１日、日本画像学会年次大会（通算８３回）“Japan Hardcopy’99”論文集、p.249-252
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、これらの画像表示装置においては、繰り返し使用していくと基板間に配置した粒子同士が次第に付着したまま動かなくなってしまう現象が起こり、画像コントラストが損なわれるようになるという問題があって、繰り返し使用時の耐久性の点で不十分であった。
【０００８】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、繰り返し使用しても画像コントラストが低下しない、耐久性に優れた安価な画像表示用パネル、それに用いる粒子群の組合せ決定方法及び画像表示装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像表示用パネルは、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間の密閉された空間内に、少なくとも２種以上の粒子群を封入し、基板空間に付与される電界によって、粒子群に電界を与えて、粒子群を移動させて画像を表示する画像表示用パネルにおいて、少なくとも２種以上の粒子群に含まれる光学的反射率の異なる２種類の粒子群の組合せとして、ブローオフ法にて測定した場合の帯電特性においてその表面電荷密度で示される帯電量の差が１０〜７０μＣ／ｍ２である粒子群の組合せを用いることを特徴とするものである。
【００１０】
また本発明の画像表示用パネルにおける粒子群の組合せ決定方法は、上述した構成の画像表示用パネルにおいて、２種類の粒子群の組合せを決めるために、ブローオフ法により各粒子群の帯電特性を測定する際、被測定粒子群を安定に帯電させる傾向の強い同一のキャリア粒子を用いて測定することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の画像表示用パネルにおける粒子群の組合せ決定方法の好適例としては、キャリア粒子として、樹脂コートされていないキャリア粒子を用いたこと、キャリア粒子として、被測定粒子群を負の帯電極性に帯電させる傾向の強いキャリア粒子を用いたこと、キャリア粒子として、鉄粉系のキャリア粒子を用いたこと、および、キャリア粒子として、フェライト系のキャリア粒子を用いたこと、がある。
【００１２】
さらに、本発明の画像表示装置は、上述した画像表示用パネルにおける粒子群の組合せ決定方法により決定された２種類の粒子群を少なくとも利用して構成された、画像表示用パネルを搭載したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の画像表示用パネルによれば、少なくとも２種以上の粒子群に含まれる光学的反射率の異なる２種類の粒子群の組合せとして、ブローオフ法にて測定した場合の帯電特性においてその表面電荷密度で示される帯電量の差が１０〜７０μＣ／ｍ２である粒子群の組合せを用いることによって、画像コントラストにおいて優れ、繰り返し使用しても画像コントラストが低下しない、耐久性に優れた安価な画像表示用パネルを得ることができる。
【００１４】
また、本発明の画像表示用パネルにおける粒子群の組合せ決定方法によれば、２種類の粒子群の組合せを決めるために、ブローオフ法により各粒子群の帯電特性を測定する際、被測定粒子群を安定に帯電させる傾向の強い同一のキャリア粒子を用いて測定することにより、上述した画像表示用パネルにおいて必須となる表面電荷密度を好適に求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の画像表示用パネルでは、対向する２枚の基板間に形成された空間内に光学的反射率の異なる２種類の粒子群を含む少なくとも２種以上の粒子群を封入した画像表示用パネルに、何らかの手段で電荷が付与され、粒子群に電界が与えられる。高電界側に向かっては低電位に帯電した粒子群がクーロン力などによって引き寄せられ、また、低電界側に向かっては高電位に帯電した粒子群がクーロン力などによって引き寄せられ、それら粒子群が電界方向に沿って往復運動することにより、画像表示がなされる。従って、粒子群が、均一に移動し、かつ、繰り返し時あるいは保存時の安定性を維持できるように、画像表示パネルを設計する必要がある。
【００１６】
図１は本発明の画像表示用パネルにおける構成の一例を示す図である。図１に示す例において、帯電特性および光学的反射率の異なる２種類の粒子群３（ここでは白色粒子群３Ｗと黒色粒子群３Ｂ）を封入し、封入した粒子群３に必要に応じて設けられる電極５、６から電界を与えて、基板１、２と垂直方向に移動させることで画像表示を行っている。この図１に示される基板空間はシール材７によって密閉されている。図２は本発明の画像表示用パネルにおける構成の他の例を示す図である。図２に示す例において、図１に示す例と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。図２に示す例においては、基板１、２間の空隙を隔壁４で区切って複数のセルを持った構造とし、その中に粒子群３を封入し、セルの周囲の基板空間はシール材７によって密閉されている。
【００１７】
以下、本発明に用いる少なくとも２種以上の粒子群に含まれる帯電特性および光学的反射率の異なる２種類の粒子の帯電特性について説明する。
【００１８】
粒子の帯電量は当然その測定条件に依存するが、画像表示装置における粒子の帯電量はほぼ、初期帯電量、基板との接触、種類の異なる粒子との接触、経過時間に伴う電荷減衰に依存し、特に「種類の異なる粒子との接触」、すなわち２種粒子間の接触に伴う帯電挙動の飽和値が支配因子となっているということが分かっている。したがって、帯電量においてはこの２種粒子間の帯電特性の差、すなわち仕事関数の差を知ることが重要であるが、これは簡易測定では難しい。特に、セル内に封入された２種粒子の帯電量を測定することはできない。
【００１９】
本発明者らは鋭意検討の結果、ブローオフ法において、所定の特性を有する同一のキャリア粒子を用いて、それぞれの粒子の帯電量測定を行うことにより、２種粒子の適正な帯電特性値の範囲および相対的な関係を評価できることを見出し、これを表面電荷密度によって規定することにより、基板空間内に封入後において画像表示装置として適当な２種粒子の組合せを決定できることを見出した。
【００２０】
測定方法の詳細は後に述べるが、ブローオフ法によって、画像表示に用いる粒子とキャリア粒子とを十分に接触させ、その飽和帯電量を測定することにより、その粒子の単位重量あたりの帯電量を測定することができる。そして、その粒子の粒子径と比重を別途求めることによりその粒子の表面電荷密度を算出することができる。
【００２１】
画像表示装置においては、用いる粒子の粒子径は小さく、重力の影響はほぼ無視できるほど小さいため、粒子の比重は粒子の動きに対して影響しない。しかし、粒子の帯電量においては、同じ粒子径の粒子で単位重量あたりの平均帯電量が同じであっても、粒子の比重が２倍異なる場合に保持する帯電量は２倍異なることとなる。従って、画像表示装置に用いられる粒子の帯電特性は粒子の比重に無関係な表面電荷密度（単位：μＣ／ｍ２）で評価するのが好ましいことが分かった。
【００２２】
しかし、一旦基板間の密閉された空間に封入された粒子は互いに接触し、摩擦し合うことにより、それぞれ異なる帯電極性となることは容易に推察されるが、実際にこれら粒子の帯電極性および帯電量の大きさを測定することはできない。
【００２３】
画像表示用パネル内で互いに近接して存在する２種粒子の帯電極性を好適なものにするために、２種粒子の表面電荷密度はある程度の差が必要であるが、大きいほどよいというものではない。粒子移動による画像表示装置においては、粒子の粒子径が大きいときは主に電気影像力が粒子の飛翔電界（電圧）を決定する因子となる傾向が強いため、この粒子を低い電界（電圧）で動かすためには帯電量が低いほうがよいこととなる。また、粒子の粒子径が小さいときは分子間力・液架橋力等の非電気的な力が飛翔電界（電圧）決定因子となることが多いため、この粒子を低い電界（電圧）で動かすためには帯電量が高いほうがよいこととなる。しかし、これは粒子の表面性（材料・形状）にも大きく依存するため一概に粒子径と帯電量で規定することはできない。
【００２４】
本発明者らは、画像表示用パネル内で互いに近接して存在する２種粒子の帯電極性を好適なものにする、言い換えれば、２種粒子の組合せを好適なものにするためには、被測定粒子群を安定に帯電させる傾向の強い同一のキャリア粒子を用いてブローオフ法により測定することによって、被測定粒子群の帯電量を安定的に、かつ、高精度で評価し、その光学的反射率の異なる２種類の粒子群の表面電荷密度で示される帯電量の差が１０〜７０μＣ／ｍ２の範囲にある粒子群の組合せが、画像表示用パネルとして使用できる粒子の組合せと成り得ることを見出した。ここで、表面電荷密度の差が１０μＣ／ｍ２未満であると、２種粒子の帯電特性の性格付けが不明確で、電界方向に対する両者の移動方向が定まらないという不都合があり、表面電荷密度の差が７０μＣ／ｍ２を超えると、２種粒子の帯電特性の性格付けが強すぎて、互いに引き付けあう力が大きすぎるので、両者を別々の電界方向に移動させることが難しくなるという不都合がある。
【００２５】
また更に、光学的反射率の異なる２種類の粒子群の帯電量測定に用いる同一のキャリア粒子としては、キャリア粒子としては樹脂コートされていないタイプであること、被測定粒子群を負極性に帯電させる傾向の強いものであること、キャリア粒子としては鉄粉系またはフェライト系であること、なども本発明の画像表示用パネルに使用できる粒子の組合せを決定する際に好適に使用できることを見出した。
【００２６】
次に、本発明に用いる少なくとも２種以上の粒子群に含まれる帯電特性および光学的反射率の異なる２種類の粒子の作製に用いる樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。
【００２７】
樹脂の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、アクリルフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられ、２種以上混合することもできる。特に、基板との付着力を制御する観点から、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂が好適である。
【００２８】
荷電制御剤としては、特に制限はないが、負荷電制御剤としては例えば、サリチル酸金属錯体、含金属アゾ染料、含金属（金属イオンや金属原子を含む）の油溶性染料、４級アンモニウム塩系化合物、カリックスアレン化合物、含ホウ素化合物（ベンジル酸ホウ素錯体）、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正荷電制御剤としては例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、４級アンモニウム塩系化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チタン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、フッ素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として用いることもできる。
【００２９】
着色剤としては、以下に例示するような、有機または無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。
【００３０】
黒色着色剤としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等がある。
青色着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ等がある。
赤色着色剤としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２等がある。
【００３１】
黄色着色剤としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファーストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２等がある。
緑色着色剤としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等がある。
橙色着色剤としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１等がある。
紫色着色剤としては、マンガン紫、ファーストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等がある。
白色着色剤としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等がある。
【００３２】
体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等がある。また、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等がある。
【００３３】
無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
これらの顔料および無機系添加剤は、単独であるいは複数組み合わせて用いることができる。このうち特に黒色顔料としてカーボンブラックが、白色顔料として酸化チタンが好ましい。
【００３４】
また、本発明の粒子は平均粒子径d(0.5)が、０．１〜５０μｍの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。平均粒子径d(0.5)がこの範囲より大きいと表示上の鮮明さに欠け、この範囲より小さいと粒子同士の凝集力が大きくなりすぎるために粒子の移動に支障をきたすようになる。
【００３５】
更に本発明では、各粒子の粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Spanを５未満、好ましくは３未満とする。
Span＝（ｄ(0.9)−ｄ(0.1)）／ｄ(0.5)
（但し、ｄ(0.5)は粒子の50％がこれより大きく、50％がこれより小さいという粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.1)はこれ以下の粒子の比率が10％である粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.9)はこれ以下の粒子が90％である粒子径をμｍで表した数値である。）
Spanを５以下の範囲に納めることにより、各粒子のサイズが揃い、均一な粒子移動が可能となる。
【００３６】
さらにまた、各粒子の相関について、使用した粒子の内、最大径を有する粒子のd(0.5)に対する最小径を有する粒子のd(0.5)の比を５０以下、好ましくは１０以下とすることが肝要である。たとえ粒子径分布Spanを小さくしたとしても、互いに帯電特性の異なる粒子が互いに反対方向に動くので、互いの粒子サイズが近く、互いの粒子が当量ずつ反対方向に容易に移動できるようにするのが好適であり、それがこの範囲となる。
【００３７】
なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折／散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザー光を照射すると空間的に回折／散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。
ここで、本発明における粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。具体的には、Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.）測定機を用いて、窒素気流中に粒子群を投入し、付属の解析ソフト（Mie理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト）にて、粒子径および粒子径分布の測定を行なうことができる。
【００３８】
更に、本発明においては基板間の粒子群を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、２５℃における相対湿度を６０％RH以下、好ましくは５０％RH以下、更に好ましくは３５％RH以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、図１〜図２において、対向する基板１、基板２に挟まれる部分から、電極５、６、粒子群３の占有部分、隔壁４の占有部分、装置シール部分を除いた、いわゆる粒子群が接する気体部分を指すものとする。
空隙部分の気体は、先に述べた湿度領域であれば、その種類は問わないが、乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン、乾燥ヘリウム、乾燥二酸化炭素、乾燥メタンなどが好適である。この気体は、その湿度が保持されるように装置に封入することが必要であり、例えば、粒子群の充填、基板の組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、さらに、外からの湿度侵入を防ぐシール材、シール方法を施すことが肝要である。
【００３９】
本発明の画像表示装置が備える画像表示用パネルにおける基板と基板との間隔は、粒子が移動できて、コントラストを維持できればよいが、通常１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍに調整される。
対向する基板間の空間における粒子群の体積占有率は５〜７０％が好ましく、さらに好ましくは５〜６０％である。７０％を超える場合には粒子の移動の支障をきたし、５％未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。
【００４０】
以下、本発明の画像表示用パネルで用いる基板、電極、隔壁について述べる。
基板については、少なくとも一方の基板は装置外側から粒子群の色が確認できる透明な基板２であり、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適である。基板１は透明でも不透明でもかまわない。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、アクリルなどのポリマーシートや、金属シートのように可とう性のあるもの、および、ガラス、石英などの可とう性のない無機シートが挙げられる。基板の厚みは、２〜５０００μｍが好ましく、さらに５〜２０００μｍが好適であり、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、５０００μｍより厚いと、薄型画像表示装置とする場合に不都合がある。
【００４１】
必要に応じて設ける電極の電極形成材料としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金、酸化インジウム等の金属類やＩＴＯ、導電性酸化錫、導電性酸化亜鉛等の導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子類が例示され、適宜選択して用いられる。電極の形成方法としては、上記例示の材料をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法、塗布法等で薄膜状に形成する方法や、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布したりする方法が用いられる。なお、電極厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障がなければ良く、３〜１０００ｎｍ、好ましくは５〜４００ｎｍが好適である。基板１側に設ける電極５の材質や厚みなどは上述した電極６と同様であるが、透明である必要はない。なお、この場合の外部電圧入力は、直流あるいは交流を重畳しても良い。
【００４２】
必要に応じて設ける隔壁４については、その形状は表示にかかわる粒子群の種類により適宜最適設定され、一概には限定されないが、隔壁の幅は２〜１００μｍ、好ましくは３〜５０μｍに、隔壁の高さは１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍに調整される。また、隔壁を形成するにあたり、対向する両基板の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法、片側の基板上にのみリブを形成する片リブ法が考えられる。本発明では、いずれの方法も好適に用いられる。
【００４３】
これらのリブからなる隔壁により形成される表示セルは、図３に示すごとく、基板平面方向からみて四角状、三角状、ライン状、円形状、六角状が例示され、配置としては格子状やハニカム状や網目状が例示される。表示側から見える隔壁断面部分に相当する部分（表示セルの枠部の面積）はできるだけ小さくした方が良く、画像表示の鮮明さが増す。ここで、隔壁の形成方法を例示すると、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、フォトリソ法、アディティブ法が挙げられる。このうち、レジストフィルムを用いるフォトリソ法が好適に用いられる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例、比較例を示して、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記に限定されるものではない。なお、実施例および比較例の画像表示用パネルは、下記の方法にて作製したものを、下記の基準に従い評価した。
【００４５】
「画像表示用パネルの作製」
まず、電極付きの基板（７ｃｍ×７ｃｍ□）を準備し、高さ５０μｍのリブを作り、ストライプ状の隔壁を形成した。
リブの形成は以下の手順による。
ペーストは、無機粉体としてＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＺｎＯを溶融、冷却、粉砕したガラス粉体を、樹脂として熱硬化性のエポキシ樹脂を準備して、溶剤にて粘度１２０００ｃｐｓになるように調整したペーストを作製した。
次に、ペーストを準備した基板全面上に塗布し、１５０℃で加熱硬化させ、この塗布〜硬化を繰り返す事により、厚み（隔壁の高さに相当）５０μｍになるように調整した。
次に、ドライフォトレジストを貼り付けて、露光〜エッチングにより、ライン５０μｍ、スペース３００μｍ、ピッチ３５０μｍの隔壁パターンが形成されるようなマスクを作製した。
次に、サンドブラストにより、所定の隔壁形状になるように余分な部分を除去し、所望とするストライプ状隔壁を形成した。
【００４６】
帯電特性および光学的反射率の異なる２種類の粒子からなる粒子群（白色粒子群Ａおよび黒色粒子群Ｂ）をそれぞれ準備し、リブ付き基板（対向基板）を、湿度４０％ＲＨ以下の乾燥した容器内に移し、まず、粒子群Ａを第１の粒子群として、容器内上部に設けられたノズルから容器内に分散して、容器下部に置かれた基板上のセル内に散布することにより粒子群Ａを充填した。
続いて、粒子群Ｂを第２の粒子群として、容器内上部に設けられた別のノズルから容器内に分散して、容器下部に置かれた基板上のセル内に（すでに粒子群Ａが充填されている）に散布することにより粒子群Ａに重ねて充填した。
粒子群Ａと粒子群Ｂの充填配置量は同体積量ずつとし、２枚の基板を貼り合わせてできる基板間に対する双方の粒子群が合わさった体積占有率が２６ｖｏｌ％となるように調整した。
次に、粒子群がセル内に充填配置された基板にもう一方の基板を重ね合わせ、基板周辺をエポキシ系接着剤にて接着シールすると共に、粒子群を封入し、画像表示用パネルを作製した。
粒子群Ａ、粒子群Ｂの帯電特性、粒子径および粒子比重は、上記散布による基板間への充填前に以下に説明する方法によって求めた。
【００４７】
「粒子の帯電特性の測定」
＜ブローオフ測定原理及び方法＞
ブローオフ法においては、両端に網を張った円筒容器中に粉体（被測定粒子群）とキャリア粒子の混合体を入れ、一端から高圧ガスを吹き込んで粉体とキャリア粒子とを分離し、網の目開きから粉体のみをブローオフ（吹き飛ばし）する。この時、粉体が容器外に持ち去った帯電量と等量で逆の帯電量がキャリア粒子に残る。そして、この電荷による電束の全てはファラデーケージで集められ、この分だけコンデンサーは充電される。そこで、コンデンサー両端の電位を測定することにより、粉体の電荷量Ｑは、Ｑ＝ＣＶ（Ｃ：コンデンサー容量、Ｖ：コンデンサー両端の電圧）として求められる。
ブローオフ粉体帯電量測定装置（京セラケミカル社製ＴＢ−２０３）にて、組合せる２種の粒子群に対して同一のキャリア粒子を用いて測定を行い、単位重量あたり電荷密度（単位：μＣ／ｇ）の測定から求め、別途測定した粒子径および粒子比重から粒子の表面電荷密度を算出した。
【００４８】
なお、粒子径は、前述した方法により、具体的には、Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.)測定機を用いて、窒素気流中に粒子群を投入し、付属の解析ソフト（Mie理論を用いた体積基準分布を基本とした解析ソフト）にて測定し、比重は、株式会社島津製作所製比重計（商品名：マルチポリウム密度計Ｈ１３０５）を用いて測定した。
【００４９】
「表示機能の評価」
作製した画像表示用パネルを組み込んだ画像表示装置に、２５０Ｖの電圧を印加して電位を反転させることにより、黒色〜白色の表示を繰り返した。
表示機能の評価は、コントラスト比について行い、それぞれ、初期、１００００回繰り返し後、１０００００回繰り返し後を、反射画像濃度計を用いて測定した。ここで、コントラスト比とは、コントラスト比＝黒色表示時反射濃度／白色表示時反射濃度とした。
【００５０】
（２種類の粒子群における表面電荷密度の差について）
以下の実施例１〜４、比較例１、２により、２種類の粒子群における表面電荷密度の差について検討した。
【００５１】
＜実施例１＞
粒子群Ａは、先ず、アクリルウレタン樹脂ＥＡＵ５３Ｂ（亜細亜工業（株）製）／ＩＰＤＩ系架橋剤エクセルハードナーＨＸ（亜細亜工業（株）製）にカーボンブラック（ＭＡ１００：三菱化学（株）製）４重量部、荷電制御剤ボントロンＮ０７（オリエント化学（株）製）２重量部を添加し、混練り後、ジェットミルにて粉砕、分級して作製した。作製された粒子群Ａは、平均粒子径が９．４μｍの黒色粒子群であった。
粒子群Ｂは、アクリルウレタン樹脂ＥＡＵ５３Ｂ（亜細亜工業（株）製）／ＩＰＤＩ系架橋剤エクセルハードナーＨＸ（亜細亜工業（株）製）に酸化チタン１０重量部、荷電制御剤ボントロンＥ８９（オリエント化学（株）製）２重量部を添加し、混練り後、前記粒子群Ａを作製した手順と同様の方法にて作製した。作製された粒子群Ｂは、平均粒子径が９．０μｍの白色粒子群であった。
２種類の粒子群に対して、使用する被測定粒子群を安定に、かつ、負極性に帯電させる傾向の強い樹脂コートされていない鉄粉系のキャリア粒子（パウダーテック社製ＴＥＦＶ２００／３００）を用いて帯電特性の測定を行い、これら粒子群にて作製した画像表示用パネルを組み込んだ画像表示装置を用いて、表示機能の評価を行った。結果を以下の表１に示す。
【００５２】
＜実施例２＞
実施例１に用いた２種類の粒子群に対して、帯電特性測定時に、使用する被測定粒子群を安定に帯電させる傾向の強い樹脂コートされていないＭｎ−Ｍｇ含有フェライト系のキャリア粒子（同和鉄粉工業社製ＤＦＣ−１００：Ｍｎ−Ｍｇ系、リンクル品）を用いた以外実施例１と同様にして画像表示装置を作製し、表示機能の評価を行った。結果を以下の表１に示す。
【００５３】
＜実施例３＞
粒子群Ｂの作製において、荷電制御剤ボントロンＥ８９（オリエント化学（株）製）４重量部を添加した平均粒子径が８．８μｍの白色粒子群を用いた以外は実施例１と同様にして、粒子群Ａ、Ｂを得た。得られた２種類の粒子群に対して、帯電特性測定時に使用する被測定粒子群を安定に、かつ、負極性に帯電させる傾向の強い樹脂コートされていない鉄粉系のキャリア粒子（パウダーテック社製ＴＥＦＶ２００／３００）を用いて帯電特性の測定を行い、これら粒子群にて作製した画像表示用パネルを組み込んだ画像表示装置を用いて、表示機能の評価を行った。結果を以下の表１に示す。
【００５４】
＜実施例４＞
粒子群Ｂの作製において、荷電制御剤ボントロンＥ８９（オリエント化学（株）製）０．５重量部を添加した平均粒子径が８．９μｍの白色粒子群を用いた以外は実施例１と同様にして、粒子群Ａ、Ｂを得た。得られた２種類の粒子群に対して、帯電特性測定時に使用する被測定粒子群を安定に、かつ、負極性に帯電させる傾向の強い樹脂コートされていない鉄粉系のキャリア粒子（パウダーテック社製ＴＥＦＶ２００／３００）を用いて帯電特性の測定を行い、これら粒子群にて作製した画像表示用パネルを組み込んだ画像表示装置を用いて、表示機能の評価を行った。結果を以下の表１に示す。
【００５５】
＜比較例１＞
粒子群Ｂの作製において荷電制御剤ボントロンＥ８９（オリエント化学（株）製）５重量部を添加した平均粒子径が８．８μｍの白色粒子群を用いた以外は実施例１と同様にして画像表示装置を作製し、表示機能の評価を行った。結果を以下の表１に示す。
【００５６】
＜比較例２＞
粒子群Ｂの作製において荷電制御剤ボントロンＥ８９（オリエント化学（株）製）０．２重量部を添加した平均粒子径が９．１μｍの白色粒子群を用いた以外は実施例１と同様にして画像表示装置を作製し、表示機能の評価を行った。結果を以下の表１に示す。
【００５７】
【表１】
2005300831.tif 000003
【００５８】
表１の結果から、ブローオフ法で用いるキャリア粒子として、パウダーテック社製ＴＥＦＶ２００／３００および同和鉄粉工業社製ＤＦＣ−１００（Ｍｎ−Ｍｇ含有）は、被測定粒子を安定に帯電させることができるキャリア粒子であることがわかる。また、実施例１〜４から、いずれのキャリア粒子も被測定粒子に対して安定した帯電特性の測定ができ、測定された帯電量の差が１０〜７０μＣ／ｍ２の範囲にあるため、画像表示用パネルとして繰り返し使用してもその表示コントラストの耐久性に問題を生じることがないことがわかる。さらに、比較例１、比較例２から、いずれもキャリア粒子も被測定粒子に対して安定した帯電特性の測定ができるが、測定された帯電量の差が１０〜７０μＣ／ｍ２の範囲内にない粒子群を用いたため、画像表示用パネルとして繰り返し使用した場合にはその表示コントラストの耐久性に問題を生じる結果となることがわかる。
【００５９】
（キャリア粒子について）
以下の実施例、比較例では、画像表示用パネルを作製した場合に良好な性能を発現できる実施例１に記載した粒子群Ａ、粒子群Ｂを被測定粒子群として、帯電特性の測定を各キャリア粒子に対して２回実施した。
【００６０】
＜実施例１１＞
被測定粒子群を安定に、かつ、負極性に帯電させる傾向の強い、樹脂コートされていない鉄粉系のキャリア粒子（パウダーテック社製ＴＥＦＶ２００／３００）を用いて帯電特性の測定を行った。結果を以下の表２に示す。
【００６１】
＜実施例１２＞
被測定粒子群を安定に帯電させる傾向の強い、樹脂コートされていないＭｎ−Ｍｇ含有フェライト系のキャリア粒子（同和鉄粉工業社製ＤＦＣ−１００：Ｍｎ−Ｍｇ系、リンクル品）を用いて帯電特性の測定を行った。結果を以下の表２に示す。
【００６２】
＜実施例１３＞
被測定粒子群を安定に帯電させる傾向の強い、樹脂コートされていないＣｕ−Ｚｎ含有フェライト系のキャリア粒子（同和鉄粉工業社製ＤＦＣ−１００：Ｃｕ−Ｚｎ系、スムース品）を用いて帯電特性の測定を行った。結果を以下の表２に示す。
【００６３】
＜比較例１１＞
樹脂コートされたＣｕ−Ｚｎ含有フェライト系のキャリア粒子（パウダーテック社製Ｆ９２１−２５３５）を用いた。結果を以下の表２に示す。
【００６４】
＜比較例１２＞
樹脂コートされたＭｎ−Ｍｇ含有フェライト系のキャリア粒子（同和鉄粉工業社製ＤＦＣ−１００Ｃ：Ｍｎ−Ｍｇ系、リンクル品）を用いた。結果を以下の表２に示す。
【００６５】
【表２】
2005300831.tif 000004
【００６６】
表２の結果から、樹脂コートされたキャリア粒子の場合、測定される粒子群の帯電特性のばらつきがあって、組合せを決定する際に基準とする２種粒子群の帯電量の差を明確に規定できないことがわかる。一方、樹脂コートされていないフェライト系のキャリア粒子としては、鉄粉系、Ｍｎ−Ｍｇ含有フェライト系のキャリア粒子の場合が、特に、測定される粒子群の帯電特性のばらつきがなく、組合せを決定する際に基準とする２種粒子群の帯電量の差を明確に規定できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の所定の帯電特性を有する２種粒子を用いた画像表示用パネルは、ノートパソコン、ＰＤＡ、携帯電話、ハンディターミナル等のモバイル機器の表示部、電子ブック、電子新聞等の電子ペーパー、看板、ポスター、黒板等の掲示板、電卓、家電製品、自動車用品等の表示部、ポイントカード、ＩＣカード等のカード表示部、電子広告、電子ＰＯＰ、電子値札、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ機器の表示部などに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の画像表示用パネルにおける構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の画像表示用パネルにおける構成の他の例を示す図である。
【図３】本発明の画像表示用パネルにおける隔壁の形状の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１、２  基板
３  粒子群
３Ｗ  白色粒子群
３Ｂ  黒色粒子群
４  隔壁
５、６  電極
７  シール材
【図１】
2005300831.tif 000005
【図２】
2005300831.tif 000006
【図３】
2005300831.tif 000007